CNTs-HAp納微米生物復(fù)合材料及其生物相容性研究.pdf

1、羥基磷灰石(Hydroxyapatite/HAp)的最大缺點在于本身的力學(xué)性能較差,強度低,脆性大,這一缺點大大限制了羥基磷灰石陶瓷在人體某些受力較大部位的應(yīng)用.因此人們制備了各種羥基磷灰石的復(fù)合材料,力求不斷改善其不足,但至今尚未見突破性改善的報道.因此,尋求一種新的復(fù)合思路和方法,選擇具有高強度和韌性的增強相,以進一步改善羥基磷灰石的力學(xué)性能,并同時保持其良好的生物相容性,將對拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域,改善人們的健康水平具有重要意義.碳納米管

2、(Carbon nanotube/CNTs)是1991年發(fā)現(xiàn)的一種新型碳結(jié)構(gòu),它是由碳原子中sp<'2>雜化為主,混合有sp<'3>雜化所構(gòu)成的理想結(jié)構(gòu),具有單層或多層石墨片卷曲而成的無縫納米管狀殼層結(jié)構(gòu).這一特殊結(jié)構(gòu)使它的力學(xué)性能特別優(yōu)異,有很高的強度和韌性,理論估算它的最大延伸率可達(dá)20﹪,可以用它做超級纖維復(fù)合材料的增強體,且輕質(zhì),不怕折疊.此外,碳納米管還具有優(yōu)良的電學(xué)性能、磁學(xué)性能、吸波性及生物相容性.如果將碳納米管與羥基磷灰

3、石復(fù)合,一方面有望充分發(fā)揮碳納米管力學(xué)性能方面的優(yōu)勢,對羥基磷灰石起到增韌補強的作用,同時可保持復(fù)合材料良好的生物相容性.另外,有可能利用碳納米管的電子、磁學(xué)及吸波性等性能得到一種具有某種特定功能的功能復(fù)合材料.依據(jù)這一思路,該文設(shè)計制備了一種新型的CNTs/HAp復(fù)合材料,并對復(fù)合材料的制備工藝、力學(xué)性能、微觀結(jié)構(gòu)、增韌機制及生物相容性進行了系統(tǒng)研究.為了便于對照,同時對ZrO<,2>/HAp、Si<,3>N<,4>/HAp等復(fù)合材料